Занятие 11.
Тема занятия: «Компьютерные программы»
Цели занятия: - знакомство с историей развития ПО; получить представление об изменении программного обеспечения в зависимости от поколения и типа ЭВМ; научить студентов определять к какому классу ПО относится та или иная программа;
формирование и развитие умения анализировать, проводить сравнение;
воспитание ответственности за полноту и прочность своих знаний.
Тип занятия: комбинированный.
Методы обучения: объяснительно – демонстрационный с элементами практикума
Оборудование:1. ПЭВМ.
ОС Windows
Различные виды ПО
Опорный конспект на доске
Вопросники
Структурные элементы занятия:
организационная часть - 10 мин;
актуализация опорных знаний - 10 мин;
изложение нового материала - 25 мин;
закрепление нового материала - 10 мин;
выдача домашнего задания - 3 мин.
Ход занятия.
1. Организационная часть.
Проверка наличия студентов и их подготовленности к занятию.
2. Актуализация опорных знаний.
Провожу в виде фронтального опроса по следующим вопросам:
Без чего не работают компьютеры?
Что такое программа?
Что такое команда?
Дайте определение интерфейса.
Какие виды интерфейса вам известны?
Что такое программное обеспечение?
Какие виды программ вы знаете?
При этом студенты опираются на знания, полученные при изучении предмета «Информатика» в средней школе и в начале курса.
3. Изложение нового материала.
Провожу по следующему плану:
История развития программного обеспечения
Классификация программного обеспечения (студентам предлагается зарисовать схему классификации программного обеспечения, которая проецируется на экран или раздается в распечатанном виде)
системное
операционные системы,
драйверы (управление вводом/выводом),
программы-оболочки,
утилиты,
средства тестирования и диагностики ЭВМ,
программы, управляющие локальной сетью.
инструментальное
компиляторы,
интерпретаторы языков высокого уровня,
библиотеки стандартных программ,
прикладные утилиты,
средства редактирования, отладки и тестирования программ
прикладное
всевозможные редакторы (текстовые, графические, музыкальные),
табличные процессоры (Super Calc, EXCEL),
системы управления базами данных (СУБД),
системы автоматизированного проектирования (САПР),
интегрированные системы,
По мере изложения нового материала студенты записывают в тетради краткий конспект.
4. Закрепление нового материала.
Проводится в виде самостоятельной работы, заключающейся в ответе на вопрос:
Какую программу ты выбрал бы для решения следующей задачи:
рассчитать заработную плату сотрудников
построить сравнительную диаграмму на основе расчетных данных
создать текстовый документ
создать базу данных
произвести поиск данных в базе
проверить диск на наличие дефектов
протестировать отдельные устройства ПК
создать схему устройства ЭЛТ монитора
обменяться почтовыми сообщениями
поболтать в сети
спроектировать новую интегральную схему
создать предложенную файловую структуру
подключить новое устройство к ПК
осуществить перевод программ в машинные коды
создать дипломную работу, содержащую текст, графику, таблицы и базы данных
Эталон ответа.
табличный процессор
табличный процессор
текстовый процессор
СУБД
СУБД
утилиты
тестовые программы, утилиты
графический редактор
сетевые системы
сетевые системы
САПР
ОС, программы-оболочки, файловые менеджеры
Драйверы
Трансляторы
Интегрированная система
При ответе на эти вопросы студентам разрешается пользоваться опорным конспектом.
5. Подведение итогов. Выдача домашнего задания.
Студенты, наиболее активно участвующие в актуализации опорных знаний и при закреплении нового материала (5-6 человек) получают оценки за работу на занятии.
Задание на дом: повторить материал темы по конспекту в тетради. Создать рефераты по предложенным темам
Конспект занятия
по теме: «Компьютерные программы»
Перовое [link] для современных PC. Количество и разноплановость программ, представленных сегодня на рынке высоких технологий, просто поражает. На сегодняшний день программное обеспечение настолько плотно вошло в нашу жизнь, что просто невозможно представить – что бы мы делали, если б в стиральной машинке не было установлено программы для мягкой стирки, или если бы в телевизоре не было установлено такое программное обеспечение, позволяющее принимать сигнал до 4 спутников одновременно.
1 поколение ЭВМ - программирование велось в машинных кодах. Пользователь работал напрямую со всеми ресурсами и должен был знать в совершенстве не только машинные коды, но и архитектуру ЭВМ, режимы ее функционирования. Первые ОС появились в конце 40-х годов и представляли собой наборы простых программ ввода/вывода, объемом в несколько сотен команд.
2 поколение ЭВМ (средина 50-х годов) - большинство ЭВМ работало под управлением ОС, обеспечивающих пакетный режим обработки. Система собирала программы, подготовленные разными пользователями. И быстро выполняла их одну за другой, сокращая накладные издержки оператора и лучше планируя вычислительные ресурсы машины. ОС этого периода назывались СУПЕРВИЗОРОМ. Многие их них включали в себя библиотеки СП, трансляторы с первого языка программирования высокого уровня (ЯВУ) Фортран (1956 г., фирма IВМ). Пользователь при этом отделяется от непосредственной работы с ЭВМ, его заменяет оператор, который задания пользователя запускает в ЭВМ, следит за его выполнением и передает результаты пользователю. Задания пользователя представляют собой: заголовок - операторы ЯВУ - программа - заголовок данных - данные - конец задания. Наиболее распространена ОС - OS/360 для IВМ/360. Пользователь не должен был знать специфических особенностей архитектуры ЭВМ.
3 поколение ЭВМ (60-е годы) - появились первые ОС с разделенным временем, которые позволили центральному процессору переключать обслуживание с одной задачи на другую. Создавая иллюзию одновременной работы с ЭВМ многих пользователей. В ОС имелись: системы прерываний, средства защиты оперативной памяти от несанкционированного доступа,. развитую систему ввода/вывода, средства микропрограммирования, средства синхронизации параллельных процессов, большое количество различного назначения ЯВУ (Фортран, Алгол, Бейсик, ПЛ/1 и т.д.). ОС уже достигали 20 млн. команд.
4 поколение ЭВМ - вновь приблизило пользователя к вычислительным ресурсам, но не к самой аппаратной среде. Происходит усиление СПО не только за чет усложнения ОС, но и в связи с появлением оболочек для самих ОС. Повышается уровень интеллектуальности интерфейса пользователь - ЭВМ. Первые оболочки были основаны на текстовом режиме, в последствии появились оболочки с графическим интерфейсом.
Программа - это составленная на понятном компьютеру языке точная и подробная последовательность инструкций; или набор инструкций на машинном языке, который хранится в виде файла на магнитном диске и по вашей команде загружается в компьютер для выполнения.
Машинный язык основан на двоичных кодах, т.е. кодах которые состоят только из 0 и 1(двоичная система счисления), так как компьютер может воспринимать любые команды только в виде сигналов, принимающих два различных значения: есть сигнал - 1, нет сигнала - 0.
Файл - это основная, структурная единица информации, записанная на каком-либо постоянном запоминающем устройстве, например, дискете или винчестере, и имеет конкретное имя, по которому его можно отличить от множества ему подобных.
Пользователь - человек, который работает с программой и решает с её помощью свои задачи.
Интерфейс - это средства взаимодействия, средства связи, сопровождения, согласования.
Встречается:
аппаратный интерфейс (на уровне электронных компонентов ПК),
интерфейс программиста (комплекс правил и соглашений о стыковке программных модулей),
интерфейс пользователя (набор правил и соглашений, по которым строится диалог между пользователем и ПК).
Программное обеспечение - совокупность программ и правил со всей документацией, предназначенная для поддержания функционирования ПЭВМ и выполнения её функционального назначения.
Классификация программного обеспечения.
Программное обеспечение (Software) по назначению можно разделить на:
системное (СПО),
инструментальное (ИПО),
прикладное (ППО).
Системное ПО - программы, управляющие работой аппаратных средств и предназначенные для поддержания работы ПК:
операционные системы,
драйверы (управление вводом/выводом),
программы-оболочки(NC),обеспечивающие удобства общения с ЭВМ,
утилиты,
средства тестирования и диагностики ЭВМ,
программы, управляющие локальной сетью.
Операционная система - программа, загружающаяся сразу после включения ПК, руководящая работой всех его устройств, обеспечивающая диалог пользователя с ПК и запускающая на исполнение прикладные программы.
Виды: - MS DOS
- Windows 3.1 или 3.11 (с поддержкой одноранговых локальных сетей)
- Windows 95 и Windows NT Workstation
- OS/2 3.0 Warp
- Windows 98
- Windows 2000
- Windows Ме
- Windows ХР
- Windows 7 и т.д.
Программы-оболочки - программы, расширяющие возможности ОС и обеспечивающие интерфейс пользователя.
Драйверы - специальные программы управления вводом/выводом, позволяющие ОС работать с теми или иными внешними устройствами.
Драйверы бывают стандартными и загрузочными. Стандартные драйверы управляют работой стандартных устройств (монитор, клавиатура, диски, принтеры), записываются в ПЗУ ПК и образуют в совокупности "базовую систему ввода/вывода" - BIOS. Загружаемые драйверы (нестандартные) используются для управления дополнительными внешними устройствами ПК ("мышь, компакт-диск и т.д.); для управления стандартными устройствами, используемыми в режиме, отличном от штатного (русский или казахский шрифт, ввод с клавиатуры и отображение на экран); для управления верхней, высокой и расширяемой памятью; для формированием виртуальных дисков и работой с ними и т.д.
Утилиты - программы вспомогательного назначения, предназначенные для проверки и обслуживания дисков.
К ним относятся:
1) антивирусные программы (для обнаружения и лечения компьютерных вирусов);
2) программы резервирования (для быстрого копирования нужной информации с винчестера на дискеты);
3) архиваторы (создание сжатых копий файлов на дисках);
4) диагностические программы ( проверка конфигурации ПК и работоспособности его устройств);
5) программы - кэши (ускоряют доступ к информации на дисках, организуя в ОЗУ кэш-буфер, содержащий наиболее часто используемые участки диска);
6) программы-русификаторы - приспосабливают другие программы для работы с русскими буквами;
7) программы для оптимизации дисков - позволяют обеспечить более быстрый доступ к информации на диске за счет оптимизации размещения данных на диске;
8) программы динамического сжатия дисков - создают псевдодиски, информация которых хранится в сжатом виде в виде файлов на обычных дисках ПК, что позволяет хранить на дисках больше данных;
9) программы ограничения доступа - позволяют защитить хранящиеся на ПК данные от нежелательных или неквалифицированных пользователей.
Тестовые программы - совокупность программ, предназначенных для проверки работоспособности всех устройств ПК.
Сетевые программы - программы, поддерживающие работу компьютерных сетей.
Инструментальное ПО обеспечивает создание новых программ, включая системные программы, и являются промежуточным классом между системными и прикладными программами.
В его состав входят:
трансляторы (компиляторы и интерпретаторы языков высокого уровня)
библиотеки стандартных программ,
средства редактирования, отладки и тестирования программ.
Трансляторы - программы-переводчики языков программирования в машинный язык и наоборот.
Библиотека стандартных программ – набор готовых программ для решения повторяющихся типовых задач. Файл .DLL – динамическая библиотека, позволяющая многократное применение различными программными приложениями.
Отладчик (дебаггер) – компьютерная программа, предназначенная для поиска багов (ошибок) в других программах, ядрах операционных систем, SQL-запросах и других видах кода. Отладчик позволяет выполнять пошаговую трассировку, отслеживать, устанавливать или изменять значения переменных в процессе выполнения кода, устанавливать и удалять контрольные точки или условия остановки и т.д.
Прикладное программное обеспечение составляют программы для решения задач из различных областей человеческой деятельности. Прикладное программное обеспечение можно подразделить на целевое и универсальное.
Целевое программное обеспечение предназначено для решения конкретных задач пользователя и имеет ограниченную область применения, например, учебные программы, игры.
Универсальное программное обеспечение позволяет автоматизировать решение целого класса задач или обрабатывать отдельные виды информации. К нему можно отнести:
всевозможные редакторы (текстовые, графические, музыкальные),
табличные процессоры (Суперкалк, EXCEL),
системы управления базами данных (СУБД),
системы автоматизированного проектирования (САПР),
интегрированные системы, сочетающие в себе сразу несколько выше перечисленных систем,
Системы программирования представляют собой интегрированные инструментальные средства, обеспечивающие все основные функции по разработке программ: создание и редактирование исходных модулей, компиляцию или интерпретацию. Создание загрузочных модулей их выполнение, отладку, тестирование, сохранение и документирование и т.д. В состав ОС обычно входят СП какого-либо языка программирования.
Прикладное программное обеспечение - это программы или пакеты прикладных программ (ППП), предназначенные для решения задач из различных областей человеческой деятельности, в том числе такие ППП, которые снижают трудоемкость и повышают эффективность работы проблемного пользователя; сюда же относятся все разработанное многочисленными пользователями ПО. Прикладное программное обеспечение можно подразделить на целевое (для решения конкретных задач пользователя, имеет ограниченную область применения) и универсальное (для автоматизации решение целого класса задач или для обработки отдельных видов информации).
ППП общего назначения - это ППП, ориентированные на широкий круг пользователей в различных проблемных областях, позволяющие автоматизировать наиболее часто используемые функции и работы. К пакетам такого типа относятся всевозможные процессоры, текстовые, деловой графики, электронные таблицы, системы управления базами данных (СУБД) и т.д.
Проблемно-ориентированные ППП - это ППП, имеющие достаточно узкое применение, использующие особые методы представления и обработки информации, учитывающие специфику поддерживаемых задач пользователя. Например, CorelDraw, Pbrush, MathCAD, OptiNet, StatGraf, PageMaker и т.д.
Прикладное ПО - совокупность программ, предназначенных для решения конкретных задач.
В состав прикладного ПО входят:
1) текстовые редакторы - программы, предназначенные для создания и редактирования текстов и документов.
2) графические редакторы - программы, предназначенные для создания и редактирования графических изображений.
3) табличные процессоры - программы для проведения расчетов в табличной форме.
4) СУБД - программы для создания и обработки массивов данных.
5) САПР (системы автоматизированного проектирования) – организационно-техническая система, предназначенная для автоматизации процесса проектирования, состоящая из персонала и комплекса технических, программных и других средств автоматизации.
6) интегрированные системы - комплекс из нескольких прикладных программ.
Вопросы
для самоконтроля и взаимоконтроля студентов
по теме: «Компьютерные программы»
Какую программу ты выбрал бы для решения следующей задачи:
рассчитать заработную плату сотрудников
построить сравнительную диаграмму на основе расчетных данных
создать текстовый документ
создать базу данных
произвести поиск данных в базе
проверить диск на наличие дефектов
протестировать отдельные устройства ПК
создать схему устройства ЭЛТ монитора
обменяться почтовыми сообщениями
поболтать в сети
спроектировать новую интегральную схему
создать предложенную файловую структуру
подключить новое устройство к ПК
осуществить перевод программ в машинные коды
создать дипломную работу, содержащую текст, графику, таблицы и базы данных
